双识别位点萘酰亚胺类氟离子受体的设计合成及其识别研究(2)
4 结果与讨论 26
致谢 27
参考文献 28
附录： 31
1 前言
1.1 阴离子识别研究背景
1.1.1 超分子化学
超分子化学是基于分子间非共价键相互作用而形成的分子聚集体化学；现代化学指出，物质的性质及功能不仅依赖于构成体系的分子的性质，而且很大程度上还取决于分子的聚集形式及分子以上层次的高级结构；超分子化学主要是研究分子之间通过非共价键的弱相互作用，如氢键、范德华力、π-π 堆积作用、静电作用及其之间的协同作用而形成的分子聚集体的结构与功能；经过二十多年的发展，超分子化学已经形成了自己独特的概念和体系，如分子识别、分子自组装、超分子器件及超分子材料等，构成了化学大家族中一个颇具魅力的新分支，被认为是21世纪新概念和高技术的一个重要起点；通过对超分子结构及其形成过程的深入研究，可揭示超分子体系中分子间作用力的本质，了解超分子体系形成过程的规律，从而达到通过人工调控形成预定结构、实现预定功能的目的[1-6]。
1.1.2 阴离子识别
阴离子识别是超分子化学的重要分支之一；由于阴离子广泛存在于环境、生物体内，对动植物的生理代谢及其机制调节起着至关重要的作用，因此最近几十年里来，人们已经设计、合成了具有潜在应用价值的阴离子化学传感器。该系列化学传感器在介质溶液中，能够选择性的识别一些重要的阴离子，从而实现了阴离子在医学、生物学和环境科学等领域的应用[7-8]。
1.1.3 阴离子识别在环境和生物领域的重要性和意义
阴离子作为与阳离子相对应的离子，它在自然界和生物体内无所不在。生物体内，酶和底物，酶和辅酶以及蛋白质，RNA或DNA与ATP,磷酸肌酸等生物大分子间的相互作用涉及大量的阴离子聚集，识别过程，这些作用过程对物质合成，能量转化等生物过程起着十分重要的作用[9]。然而一些阴离子的大量存在又会对环境造成污染，对生命体造成危害。因此对阴离子识别和检测的研究就显得尤为重要；譬如：磷元素是生命最重要的元素之一，磷酸根与杂环的碱基脱氧核糖一起构成核酸，从而组成基因，生命的遗传物质。另外，磷和它的衍生物，尤其是三磷酸腺苷，ATP，在各种各样的生物过程中，ATP在能量的利用和信号传导中扮演着重要的角色。在活体内，磷酸根基团通过氧原子作为电子给体与金属离子配位能形成金属配合物，事实上金属离子是硬的路易斯酸，比如 Mg2+或 Ca2+离子时，磷酸根更容易与它们形成金属配合物。检测水中磷酸根的浓度，在水质量控制上是很重要的，因为就超营养作用而言，磷酸根是基本的营养之一；水体中磷酸根浓度的增加会导致浮游生物生长的加速。这样的话，就导致这些水不适合饮用；因此就很需要一个迅速，灵敏的检测水中磷酸根的方法；总之，由于阴离子在医学领域、催化领域、环境科学领域、生命科学领域以及化学过程中都有着举足轻重的作用，因此设计和合成能够选择性识别阴离子并能显示其识别过程的阴离子探针，引起了人们的广泛关注。对生物学上和环境中重要阴离子具有选择性识别的阴离子探针在工业生产(例如监测追踪化学过程的污染)，疾病诊断和治疗医学(监测电解，应急医学鉴定分析,光化学治疗法)，环境治理(各种各样的环境监测)等方面有着广泛的应用前景[10-18]。
1.2 荧光探针的简介
荧光探针(fluorescent probe)就是由一个连接体将荧光团或发色团和待测分子的接收基团连接在一起,随着待测分子的引入荧光会发生变化,通过荧光光谱的变化达到对待测分子识别的效果。“荧光探针将微观的化学变化转化成了宏观的光谱变化,是联系微观世界和宏观世界的桥梁”，荧光探针通常由以下三个部分组成：(1)接收基团(receptor)：用来结合待测分子；(2)荧光团(Chromopher)：用来产生光信号,加入待测分子前后荧光信号会发生变化；(3)连接体(Spacer)：用来连接荧光团和接收基团,在整个荧光探针中起着枢纽作用，通过改变连接体与接收基团和荧光团的作用方式,可以设计出各种机理不同的荧光探针[19-20]。
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